CN102598396B - 用于电气设备的冷却系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于电气设备的冷却系统(1)，所述冷却系统包括：下侧电池(10)；上侧电池(20)，所述上侧电池设置在所述下侧电池(10)的上方；和变换器(110)，所述变换器设置在所述下侧电池(10)的上方，并且变换向所述下侧电池(10)和所述上侧电池(20)输入或从所述下侧电池(10)和所述上侧电池(20)输出的电力的电压，其中，所述下侧电池(10)、所述上侧电池(20)和所述变换器(110)由致冷剂冷却，并且所述变换器(110)的致冷剂入口(11，113)设置在所述上侧电池(20)和所述下侧电池(10)中至少一者的致冷剂出口(12；22)附近。

Description

用于电气设备的冷却系统
技术领域
本发明涉及一种用于电气设备的冷却系统，更具体地涉及一种用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统。
背景技术
例如，日本专利申请No.2008-62781公报(JP-A-2008-62781)和日本专利申请No.2008-62780公报(JP-A-2008-62780)记载了用于电气设备的冷却结构。
JP-A-2008-62781记载了一种用于车辆中的电气设备的冷却结构，其中配置在座椅后方的地板下面的供电单元由电池模块以及配置在电池模块上方的DCDC变换器和马达驱动逆变器构成。在该冷却结构中，从车辆前方向车辆后方流动的空气竖直地扩散，并同时冷却电池模块、DCDC变换器和马达驱动逆变器。按照该用于电气设备的冷却结构，供电单元的总尺寸可减小；对电池模块、DCDC变换器和马达驱动逆变器的冷却效果可通过在所有这些装置的热交换之前吹送低温空气而提高；并且由于减小空气的压力损失的能力，可使设置在空气的汇合部的下游侧的冷却风扇紧凑和便宜。
JP-A-2008-62780记载了一种用于车辆中的电气设备的冷却结构，其中配置在座椅后方的地板下面的供电单元由配置在下侧的电池模块以及在车辆宽度方向上配置在电池模块的上侧的DCDC变换器和马达驱动逆变器构成。在该冷却结构中，从车辆前方向车辆后方流动的空气竖直地扩散，并同时冷却电池模块、DCDC变换器和马达驱动逆变器。按照该用于电气设备的冷却结构，供电单元的总尺寸可通过简化冷却空气通路而减小，在车辆上的安装性可因此提高，并且同样，对电池模块、DCDC变换器和马达驱动逆变器的冷却效果可通过在所有这些装置的热交换之前吹送低温的冷却空气而提高。
上述的用于电气设备的冷却结构的缺点在于，冷却变换器之后的受热空气会再次用于冷却变换器，结果，DCDC变换器不能被有效地冷却。
发明内容
本发明提供了一种有效地冷却变换器的用于电气设备的冷却系统。
本发明的一个方面涉及用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统。所述用于电气设备的冷却系统包括：下侧电池；上侧电池，所述上侧电池设置在所述下侧电池的上方；和变换器，所述变换器设置在所述下侧电池的上方，并且变换向所述下侧电池和所述上侧电池输入或从所述下侧电池和所述上侧电池输出的电力的电压，其中，所述下侧电池、所述上侧电池和所述变换器由致冷剂冷却，并且所述变换器的致冷剂入口设置在所述上侧电池和所述下侧电池中至少一者的致冷剂出口附近。
在具有上述结构的用于电气设备的冷却系统中，已冷却了电池的致冷剂从致冷剂出口排出，并且被排出的致冷剂从致冷剂入口被吸入以冷却变换器。因此，变换器可被有效地冷却。
在上述结构中，所述用于电气设备的冷却系统还可包括设置在所述变换器和所述上侧电池之间的致冷剂通路。在这种情况下，电池和变换器可被均匀地冷却。
在上述结构中，所述变换器的排气管道可配置在所述下侧电池和所述上侧电池中至少一者的周围。在这种情况下，可防止来自变换器的排气进入电池中，并且还可保护电池不受冲击(冲撞)。
在上述结构中，所述用于电气设备的冷却系统可包括：底盘，所述下侧电池和所述上侧电池安装在所述底盘上；送风装置，所述送风装置设置在所述下侧电池上以便冷却所述变换器；和通道，所述通道在所述底盘中设置成沿所述车辆的前后方向延伸，其中，所述变换器可设置在所述通道的近侧，并且所述送风装置可设置在所述通道的远侧。在这种情况下，变换器和通道之间的距离被缩短，且由此用于从变换器经通道向其它部分输送电力的电线的长度可减小。因此，电力损失可尽量减小，并且车辆的燃料消耗可改善。
在上述结构中，所述底盘可具有一对支撑悬架的悬架支撑罩，并且所述上侧电池和所述下侧电池可配置在所述悬架支撑罩之间。在这种情况下，悬架支撑罩之间的狭窄空间可被有效地利用。另外，由于重量重的上侧电池和下侧电池安装在悬架支撑罩之间的车轴上，所以可防止车辆的运动性能变差。
在上述结构中，所述悬架支撑罩可具有相对于竖直方向倾斜的侧表面，并且所述侧表面可倾斜成使得所述侧表面和所述下侧电池的致冷剂出口之间的距离小于所述侧表面和所述变换器的致冷剂入口之间的距离。在这种情况下，致冷剂通路随着其靠近顶侧延伸而变宽，从而受热的致冷剂容易向上移动。
根据本发明，变换器可被有效地冷却。
附图说明
在下面参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述中将说明本发明的特征、优点和技术及工业意义，在附图中同样的附图标记表示同样的要素，并且其中：
图1是按照本发明第一实施例的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的俯视图；
图2是沿图1中的箭头II看去的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的侧视图；
图3是沿图1中的箭头III看去的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的后视图；
图4示出图1至图3所示的用于电气设备的冷却系统中的致冷剂的流动；
图5示出第一实施例的第一变型的用于电气设备的冷却系统中的致冷剂的流动；
图6示出第一实施例的第二变型的用于电气设备的冷却系统中的致冷剂的流动；
图7是按照本发明第二实施例的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的俯视图；
图8是示出图7所示的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的控制的流程图；
图9是按照本发明第三实施例的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的俯视图；
图10是示出图9所示的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的控制的流程图；以及
图11是按照本发明第四实施例的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的俯视图。
具体实施方式
在下文中将参照附图对本发明的第一至第四实施例进行描述。在下面的实施例中，相同或等同的部分用相同的附图标记表示，并且不进行重复说明。另外，下面所示的实施例可被组合应用。
图1是按照本发明第一实施例的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的俯视图。图2是沿图1中的箭头II看去的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的侧视图。图3是沿图1中的箭头III看去的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的后视图。参照图1，用于电气设备的冷却系统1具有上侧电池20和邻近上侧电池20设置的DCDC变换器110。DCDC(直流到直流)变换器110和上侧电池20配置在车辆的悬架支撑罩310之间。也就是说，上侧电池20配置在连接在一对悬架支撑罩310之间的直线上。DCDC变换器110和上侧电池20容纳在壳体3中。冷却上侧电池20的风扇21邻近上侧电池20设置。还设置有风扇11以便冷却下侧电池。冷却DCDC变换器110的风扇111被再连接到DCDC变换器。
连接到杂物托盘(package tray)225的空气流动通路220的出口形成后空气调节单元210，作为致冷剂的空气从后空气调节单元210经管道230被送到风扇11和21。
冷却DCDC变换器110之后的受热空气经排气管道120排出。来自DCDC变换器110的排气被吸到排气区域125。
表示DCDC变换器110的温度的信号SD被发送到电控制单元(ECU)250。ECU 250能够为后空气调节单元210提供信号SA。ECU 250还能够向风扇11和21传送信号SF。
参照图2，壳体3设置在地板2上。壳体3固定在地板2上。壳体3容纳下侧电池10和上侧电池20。用于DCDC变换器110的致冷剂入口112和113设置在下侧电池10的致冷剂出口12和上侧电池20的致冷剂出口22附近。虽然致冷剂出口12和22在图2中呈水平方向长的矩形形状，但是致冷剂出口12和22不限于该形状，而是可呈现各种形状。
致冷剂出口12和22和致冷剂入口112和113可直接与管道连接。
参照图3，一对悬架支撑罩310设置在地板2的两侧。悬架支撑罩310是地板2和支撑悬架的底盘320的一部分，并突出到地板2上方。悬架支撑罩310是悬架的支撑部分，并且所述一对悬架支撑罩310可利用支撑罩杆彼此连接。
悬架支撑罩310的侧表面311相对于由箭头41表示的竖直方向倾斜，并且悬架支撑罩310之间的距离随着从地板2越向上延伸而增大。下侧电池10和上侧电池20堆叠在地板2上。DCDC变换器110配置在与上侧电池20相同的高度。下侧电池10由与下侧电池10配置在相同高度的风扇11冷却。上侧电池20由与上侧电池20配置在相同高度的风扇21冷却。DCDC变换器110由来自与DCDC变换器110配置在相同高度的风扇111的空气冷却。
壳体3和侧表面311之间的距离随着从地板2延伸越远或随着向上延伸而增大。具体地，下侧电池10的致冷剂出口12和侧表面311之间的距离W1小于DCDC变换器110的致冷剂入口112和113与侧表面311之间的距离W2。在地板2下面的底盘320中形成有通道321，并且DCDC变换器110设置在通道321的近侧，风扇111设置在通道321的远侧。下侧电池10、上侧电池20和DCDC变换器110在通道321的右或左侧偏移。
配线333设置在通道321中以连接DCDC变换器110与发动机舱内的逆变器。通过将DCDC变换器110设置在通道321的近侧，配线333和DCDC变换器110之间的电线的长度可减小，并且通道321和DCDC变换器110之间的电力传输损失可减小。
上侧电池20、下侧电池10和DCDC变换器110配置在由行李舱装饰件40包围的空间350中，或在车辆内部和行李舱空间之间的空间350中。为了尽量增大行李舱空间，上侧电池20和下侧电池10作为电池组被构造为两层。DCDC变换器110与上侧电池20设置在相同高度，并且DCDC变换器110通过利用来自电池的排气而被冷却。DCDC变换器110的致冷剂入口112和113设置在致冷剂出口21和22附近，从而稳定地获得了低温的进气。因此，DCDC变换器110的风扇111和散热器的尺寸可减小。
从电池朝悬架支撑罩310排出的排气由悬架支撑罩310的侧表面311引导，如箭头302所示，然后被引导至致冷剂入口112和113。因此，来自电池的排气可稳定地供给到致冷剂入口112和113。
图4示出图1至图3所示的用于电气设备的冷却系统中的致冷剂的流动。参照图4，致冷剂由风扇11和21传送到下侧电池10和上侧电池20。致冷剂从用于下侧电池10的致冷剂出口12以及从用于上侧电池20的致冷剂出口22排出，并被收集，然后从用于DCDC变换器110的致冷剂入口112和113传送到风扇111。致冷剂由风扇111供给到DCDC变换器110，且DCDC变换器由此被冷却。
图5示出按照第一实施例的第一变型的用于电气设备的冷却系统中的致冷剂的流动。参照图5，在冷却系统1中，致冷剂由用于下侧电池的风扇11供给到下侧电池10。从用于下侧电池10的致冷剂出口12排出的致冷剂被分成两股并供给到风扇111和风扇21。被引导到用于DCDC变换器110的致冷剂入口112和113的致冷剂由风扇111传送到DCDC变换器110，并冷却DCDC变换器110。被传送到风扇21的致冷剂被传送到上侧电池20并冷却上侧电池20。
图6示出按照第一实施例的第二变型的用于电气设备的冷却系统中的致冷剂的流动。参照图6，在该冷却系统1中，致冷剂由风扇11传送到下侧电池10，并冷却下侧电池10。然后，致冷剂从用于下侧电池10的致冷剂出口12排出，并被传送到用于上侧电池20的风扇21。风扇21将致冷剂传送到上侧电池20，并且致冷剂冷却上侧电池20。从用于上侧电池20的致冷剂出口22排出的致冷剂被供给到用于DCDC变换器110的致冷剂入口112和113，然后传送到风扇111。风扇111将致冷剂供给到DCDC变换器110，并冷却DCDC变换器110。
也就是说，按照本发明的用于电气设备的冷却系统1包括下侧电池10、设置在下侧电池10上方的上侧电池20、和DCDC变换器110，DCDC变换器110作为设置在下侧电池10上方并变换向下侧电池10和上侧电池20输入或从下侧电池10和上侧电池20输出的电力的电压的变换器。下侧电池10、上侧电池20和DCDC变换器110由致冷剂冷却。用于DCDC变换器110的致冷剂入口112和113设置在用于上侧电池20和下侧电池10中一者的致冷剂出口22和12附近。
DCDC变换器110的排气管道120配置成围绕上侧电池20和下侧电池10中的至少一者。
还设置有供上侧电池20和下侧电池10安装在其上的底盘320，并且作为冷却DCDC变换器110的冷却装置的风扇111设置在底盘320上。底盘320具有沿车辆的纵向延伸的通道321。DCDC变换器110设置在通道321的近侧，风扇111设置在通道321的远侧。底盘320具有一对支撑悬架的用于后轮的悬架支撑罩310，并且上侧电池20和下侧电池10设置在悬架支撑罩310之间。
悬架支撑罩310具有相对于竖直方向倾斜的侧表面311，并且侧表面311和用于下侧电池10的致冷剂出口12之间的距离W1小于用于DCDC变换器110的致冷剂入口112和113与侧表面311之间的距离W2。
在具有上述结构的用于电气设备的冷却系统1中，用于DCDC变换器110的致冷剂入口112和113配置在用于下侧电池10的致冷剂出口12和用于上侧电池20的致冷剂出口22附近，因此DCDC变换器110可被来自电池的排气冷却，并且DCDC变换器110也可被有效地冷却。另外，由于DCDC变换器110和上侧电池20配置在下侧电池10上方的空间中，所以装置的总尺寸可减小。
此外，由于用于DCDC变换器110的排气管道120配置成围绕下侧电池10和上侧电池20中的至少一者，所以可防止来自DCDC变换器110的排气被吸入电池中，并且可保护下侧电池10和上侧电池20不受冲击。
如图3所示，由于DCDC变换器110设置在通道321的近侧而风扇111设置在通道321的远侧，所以DCDC变换器110和通道321中的配线333之间的距离可缩短。结果，配线333和DCDC变换器110之间的电力损失可减小。
下侧电池10和上侧电池20设置在一对悬架支撑罩310之间。悬架支撑罩310之间的区域具有比其它空间短的宽度，因而该区域往往没有用处。但是，通过将下侧电池10和上侧电池20设置在其中，该区域可被有效地利用。
另外，由于重量重的下侧电池10和上侧电池20安装在悬架支撑罩310之间，所以与上侧电池20和下侧电池10安装在车辆的悬伸(overhang)上的情况相比，车辆的运动性能未受损害。
另外，由于悬架支撑罩310之间的中间部分通常是高刚性区域，所以可保护上侧电池20和下侧电池10免受冲击。
图7是按照本发明第二实施例的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的俯视图。参照图7，该冷却系统1结合了根据DCDC变换器110的热状态增大用于冷却上侧电池20和下侧电池10的排气的压力的控制，使得来自DCDC变换器110的高温排热不会进入到DCDC变换器110的入口。增大来自电池的排气的压力可减小DCDC变换器110的进气的压力损失，且由此用于DCDC变换器110的风扇111的尺寸可减小。
图8是示出图7所示的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的控制的流程图。参照图8，表示DCDC变换器110的温度的信号SD被发送到ECU 250。ECU 250判断DCDC变换器110的温度是否高。信号SD从DCDC变换器110被发送到ECU 250以进行该判断(步骤S1001)。
如果DCDC变换器110的温度被判定为不高(在步骤S1001中为“否”)，则ECU 250使处理过程返回到步骤S1001以判断DCDC变换器110的温度。如果DCDC变换器110的温度高(在图8中的步骤S1001中为“是”)，则ECU 250将信号SF发送到风扇11和12以增大风扇11和21的驱动力。因此，风扇11和21的驱动力增大，且因此由箭头302表示的来自电池的排气的量增大(步骤S1002)。该排气被风扇111吸入，并且DCDC变换器110可被确实地冷却。
如果风扇11和21的驱动力不增大，则来自排气管道120的排气被吸向由箭头305表示的方向，并且会被风扇111吸入。为了防止发生这种现象并减小进气的压力损失阻力，电池冷却风扇11和21的驱动力增大。因此，防止了排气沿图7所示的箭头305的方向流动。
图9是按照本发明第三实施例的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的俯视图。图10是示出图9所示的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的控制的流程图。参照图9和图10，当DCDC变换器110的内部温度高时，ECU 250驱动后空气调节单元210以便降低进气温度，并利用风扇11和21将从后空气调节单元210供给的冷空气(致冷剂)引导到下侧电池10和上侧电池20。
具体地，在图10所示的流程图中，ECU 250判断DCDC变换器110的温度是否高(步骤S1011)。如果DCDC变换器110的温度不高，则处理过程返回到步骤S1011。如果DCDC变换器110的温度高(在步骤S1011中为“是”)，则ECU 250将信号SA发送到后空气调节单元210。在接收到该信号时，后空气调节单元210被驱动，并将冷空气传送到风扇11和21(步骤S1012)。因此，冷空气被引导到DCDC变换器110，且因此DCDC变换器110的冷却速度可提高。结果，能减小冷却风扇11、21和111、DCDC变换器110的散热器和DCDC变换器110的内部元件的尺寸。
图11是按照本发明第四实施例的用于安装在车辆中的电气设备的冷却系统的俯视图。参照图11，用于该实施例的电气设备的冷却系统在DCDC变换器110和上侧电池20之间设置有致冷剂通路271，其中致冷剂从冷却DCDC变换器110的风扇111沿由箭头270表示的方向被主动地引到DCDC变换器110的周围。因此，可防止热量对电池引起的损害，并且还可防止DCDC变换器110中的基底部件发热。也就是说，可通过在DCDC变换器110和上侧电池20之间设置空间并将冷却空气引导到这里而减小电池的温度上升和上侧与下侧电池之间的热差异。
应当理解，本文描述的实施例在所有方面都是示例性而非限制性的。本发明的范围不是由上面的描述、而是由所附的权利要求书限定，并且本发明试图涵盖落在权利要求书范围内的所有等同物和变型。

Claims (7)

1.一种车辆，所述车辆包括用于安装在所述车辆中的电气设备的冷却系统，其中所述冷却系统包括：
下侧电池(10)；
上侧电池(20)，所述上侧电池设置在所述下侧电池(10)的上方并设置在所述下侧电池(10)上；和
变换器(110)，所述变换器设置在所述下侧电池(10)的上方并设置在所述下侧电池(10)上，并且变换向所述下侧电池(10)和所述上侧电池(20)输入或从所述下侧电池(10)和所述上侧电池(20)输出的电力的电压，其中所述上侧电池(20)和所述下侧电池(10)作为电池组被构造为两层；以及
送风装置(111)，所述送风装置设置在所述下侧电池(10)上以便冷却所述变换器(110)；
其中，所述下侧电池(10)、所述上侧电池(20)和所述变换器(110)由致冷剂冷却；
所述车辆还包括：
底盘(320)，所述下侧电池(10)和所述上侧电池(20)的所述电池组安装在所述底盘上；和
通道(321)，所述通道在所述底盘(320)中设置成沿所述车辆的纵向延伸，并且在所述通道中配线(333)设置成连接到所述变换器(110)；
其中：
所述变换器(110)在所述下侧电池(10)上设置在所述通道(321)的近侧，
所述送风装置(111)在所述下侧电池(10)上设置在所述通道(321)的远侧，并且
所述变换器(110)的致冷剂入口(112，113)设置在所述上侧电池(20)和所述下侧电池(10)中至少一者的致冷剂出口(22；12)附近，
其中，所述底盘(320)具有一对支撑悬架的悬架支撑罩(310)，并且所述上侧电池(20)和所述下侧电池(10)配置在所述悬架支撑罩(310)之间；并且
其中，所述悬架支撑罩(310)具有相对于竖直方向倾斜的侧表面(311)，并且所述侧表面(311)倾斜成使得所述侧表面(311)和所述下侧电池(10)的致冷剂出口(12)之间的距离小于所述侧表面(311)和所述变换器(110)的致冷剂入口(112，113)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述冷却系统还包括设置在所述变换器(110)和所述上侧电池(20)之间的致冷剂通路(271)。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，所述变换器(110)的排气管道(120)配置在所述下侧电池(10)和所述上侧电池(20)中至少一者的周围。
4.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，所述冷却系统还包括：
检测所述变换器(110)的温度的温度传感器；
冷却所述下侧电池(10)的第一送风装置(11)；
冷却所述上侧电池(20)的第二送风装置(21)；和
控制所述第一送风装置(11)和所述第二送风装置(21)的控制单元(250)，其中
当由所述温度传感器检测出的温度大于或等于预定值时，所述控制单元(250)控制所述第一送风装置(11)和所述第二送风装置(21)以增大所述第一送风装置(11)和所述第二送风装置(21)的驱动力。
5.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述冷却系统还包括：
检测所述变换器(110)的温度的温度传感器；
冷却所述下侧电池(10)的第一送风装置(11)；
冷却所述上侧电池(20)的第二送风装置(21)；和
控制所述第一送风装置(11)和所述第二送风装置(21)的控制单元(250)，其中
当由所述温度传感器检测出的温度大于或等于预定值时，所述控制单元(250)控制所述第一送风装置(11)和所述第二送风装置(21)以增大所述第一送风装置(11)和所述第二送风装置(21)的驱动力。
6.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，所述冷却系统还包括：
检测所述变换器(110)的温度的温度传感器；
冷却所述下侧电池(10)的第一送风装置(11)；
冷却所述上侧电池(20)的第二送风装置(21)；
降低空气的温度并向所述第一送风装置(11)和所述第二送风装置(21)供给经冷却的空气的空气调节单元(210)；和
控制所述空气调节单元(210)的控制单元(250)，其中
当由所述温度传感器检测出的温度大于或等于预定值时，所述控制单元(250)控制所述空气调节单元(210)以驱动所述空气调节单元(210)。
7.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述冷却系统还包括：
检测所述变换器(110)的温度的温度传感器；
冷却所述下侧电池(10)的第一送风装置(11)；
冷却所述上侧电池(20)的第二送风装置(21)；
降低空气的温度并向所述第一送风装置(11)和所述第二送风装置(21)供给经冷却的空气的空气调节单元(210)；和
控制所述空气调节单元(210)的控制单元(250)，其中
当由所述温度传感器检测出的温度大于或等于预定值时，所述控制单元(250)控制所述空气调节单元(210)以驱动所述空气调节单元(210)。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130228387A1 (en) * 2012-01-24 2013-09-05 Ford Global Technologies, Llc Drive Battery Arrangement and Motor Vehicle Having a Drive Battery Arrangement
EP2982544B1 (en) * 2013-04-05 2017-09-27 Nissan Motor Co., Ltd Structure for installing heat generating electric component in automobile
US9440509B2 (en) * 2013-10-04 2016-09-13 Ford Global Technologies, Llc Battery cooling apparatus
KR101829093B1 (ko) * 2014-10-22 2018-03-29 주식회사 엘지화학 배터리 시스템의 냉각 공기 흐름 제어 시스템 및 방법
JP2017109587A (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP6589655B2 (ja) * 2016-01-21 2019-10-16 トヨタ自動車株式会社 冷却装置
JP6931778B2 (ja) * 2016-08-29 2021-09-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 温度調和システムおよび車両
US10870326B2 (en) 2017-09-26 2020-12-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Battery power management systems and methods for engine off
CN114365325A (zh) * 2019-12-06 2022-04-15 三菱自动车工业株式会社 车辆用电池包

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1840386A (zh) * 2005-03-31 2006-10-04 马自达汽车株式会社 车辆发动机附件设置结构
CN1874051A (zh) * 2005-06-02 2006-12-06 本田技研工业株式会社 车辆用电源装置以及电池的冷却结构
CN101090837A (zh) * 2005-03-30 2007-12-19 丰田自动车株式会社 用于二次电池的冷却结构
WO2009066661A1 (ja) * 2007-11-21 2009-05-28 Honda Motor Co., Ltd. 車両用電源装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3044975B2 (ja) * 1992-12-10 2000-05-22 トヨタ自動車株式会社 電気自動車のバッテリ加温装置
JP3240973B2 (ja) * 1997-03-05 2001-12-25 トヨタ自動車株式会社 車両用電池冷却システム
JP3369514B2 (ja) * 1999-07-05 2003-01-20 本田技研工業株式会社 Ｐｄｕとダウンバータの空冷システムにおける吸排気系装置
JP4878671B2 (ja) * 2000-05-23 2012-02-15 トヨタ自動車株式会社 車両用機器の取り付け構造
JP3571704B2 (ja) * 2002-03-29 2004-09-29 本田技研工業株式会社 蓄電装置の配置構造
JP4050168B2 (ja) * 2003-03-10 2008-02-20 トヨタ自動車株式会社 自動車
US7051825B2 (en) 2003-05-21 2006-05-30 Honda Motor Co., Ltd. Structure for installing high-voltage equipment component to vehicle
JP2005306230A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池車両
JP4385020B2 (ja) * 2005-06-02 2009-12-16 本田技研工業株式会社 車両用電源装置
JP4274165B2 (ja) * 2005-10-06 2009-06-03 トヨタ自動車株式会社 車両搭載機器の冷却装置
JP4297105B2 (ja) 2005-10-14 2009-07-15 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置の冷却構造
US8187736B2 (en) * 2006-02-02 2012-05-29 Halla Climate Control Corp. Cooling system for hybrid vehicles
JP4700516B2 (ja) * 2006-02-21 2011-06-15 株式会社クボタ 歩行型作業機
JP5023509B2 (ja) * 2006-02-24 2012-09-12 トヨタ自動車株式会社 電源装置
JP4940749B2 (ja) * 2006-04-28 2012-05-30 トヨタ自動車株式会社 電源装置の車両搭載構造
EP1897739B1 (en) * 2006-09-07 2010-11-03 Honda Motor Co., Ltd. Electrical device cooling structure in vehicle
JP4890162B2 (ja) 2006-09-07 2012-03-07 本田技研工業株式会社 車両における電気機器の冷却構造
JP4832225B2 (ja) 2006-09-07 2011-12-07 本田技研工業株式会社 車両における電気機器の冷却構造
JP4858048B2 (ja) * 2006-09-28 2012-01-18 マツダ株式会社 自動車の下部車体構造
JP5015649B2 (ja) * 2007-04-13 2012-08-29 本田技研工業株式会社 バッテリ及び電装機器の冷却構造
JP4283326B1 (ja) * 2007-12-25 2009-06-24 本田技研工業株式会社 バッテリの冷却風取入構造
TWI338642B (en) * 2008-02-07 2011-03-11 Honda Motor Co Ltd Vehicular power supply system
WO2010125602A1 (ja) * 2009-04-27 2010-11-04 トヨタ自動車株式会社 電源装置の搭載構造
US20110162901A1 (en) * 2010-03-24 2011-07-07 Ford Global Technologies, Llc Cooling air duct for electric vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101090837A (zh) * 2005-03-30 2007-12-19 丰田自动车株式会社 用于二次电池的冷却结构
CN1840386A (zh) * 2005-03-31 2006-10-04 马自达汽车株式会社 车辆发动机附件设置结构
CN1874051A (zh) * 2005-06-02 2006-12-06 本田技研工业株式会社 车辆用电源装置以及电池的冷却结构
WO2009066661A1 (ja) * 2007-11-21 2009-05-28 Honda Motor Co., Ltd. 車両用電源装置

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